Trapping and Redistribution of Hydrophobic Sulfur Sols in Graphene–Polyethyleneimine Networks for Stable Li–S Cathodes

材料科学 硫黄 阴极 石墨烯 阳极 化学工程 氧化物 电极 复合数 电池(电) 复合材料 纳米技术 化学 冶金 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
Debasis Ghosh,Mariam Gad,Irene Lau,Michael A. Pope
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (27) 被引量:36
标识
DOI:10.1002/aenm.201801979
摘要

Abstract The lithium–sulfur battery is a promising next‐generation rechargeable battery system which promises to be less expensive and potentially fivefold more energy dense than current Li‐ion technologies. This can only be achieved by improving the sulfur utilization in thick, high areal loading cathodes while minimizing capacity fading to realize high practical energy densities and long cycle‐life. This study reports a simple method to fabricate a high capacity, high loading cathode with one of the highest cycle‐stabilities reported. It is demonstrated that sulfur sols formed by crashing dissolved elemental sulfur into water are trapped between graphene oxide sheets when flocculated with polyethyleneimine. Low temperature, hydrothermal treatment produces a conductive, partially covalent composite exhibiting outstanding cycle‐stability. Using this method, sulfur can be uniformly distributed at fractions as high as 75.7 wt%. Electrodes with high areal sulfur loadings (up to ≈5.4 mg cm −2 ), prepared using these composites, lead to projected high cell level practical energy densities of 400 Wh kg −1 . The electrodes demonstrate negligible capacity loss over 250 cycles at 0.15 C and only 0.028% capacity loss per cycle over 810 cycles at 0.75 C. Eventual capacity fading is found to be linked to degradation of lithium‐metal anode suggesting that the cathode material remains stable over even more extended cycling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
居居子完成签到,获得积分10
1秒前
开心榴莲大王完成签到 ,获得积分10
2秒前
搞怪小霜发布了新的文献求助60
4秒前
ll应助灵巧青槐采纳,获得10
4秒前
大个应助执着的绿柏采纳,获得30
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
43发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
不安的采白完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
聪慧小霜应助heyujie采纳,获得10
7秒前
drwang完成签到,获得积分10
8秒前
taenggu9发布了新的文献求助20
9秒前
林宥嘉发布了新的文献求助10
9秒前
我是老大应助凯旋预言采纳,获得10
9秒前
小马甲应助空山新雨采纳,获得10
12秒前
李玢琪完成签到 ,获得积分10
12秒前
Hcristiano发布了新的文献求助10
12秒前
Orange应助陆家麟采纳,获得10
13秒前
安徒完成签到,获得积分10
15秒前
桐桐应助木木木采纳,获得10
16秒前
无奈的盼望完成签到 ,获得积分10
16秒前
陈一博发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
江桥完成签到,获得积分10
18秒前
Ava应助安徒采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
Misty_发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
zhangscience发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
凉初透发布了新的文献求助50
24秒前
慕子默完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
26秒前
不安芷蝶发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3972334
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3516836
关于积分的说明 11184871
捐赠科研通 3252297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1796357
邀请新用户注册赠送积分活动 876339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805488